趙云飛,黃 淦,禹寶慶
血管通道、液體復(fù)蘇、靜脈給藥是院前現(xiàn)場急救中必不可少的治療措施,建立血管通道的成功率和所需時間對于需要液體復(fù)蘇的患者至關(guān)重要。雖然如今外周靜脈途徑已被廣泛使用,但在搶救心臟停搏、嚴(yán)重脫水、嚴(yán)重休克、過度肥胖或3歲以下兒童患者時,由于患者的外周靜脈難以尋找,建立外周靜脈途徑將變得十分困難。據(jù)報道,急診情況下建立外周靜脈途徑的失敗率為10%~40%[1]。兩項關(guān)于兒童嚴(yán)重心血管疾病的研究發(fā)現(xiàn),90s內(nèi)建立外周靜脈途徑的只有18%,24%的患者用時超過10min,6%的患者外周靜脈途徑無法建立[2-3]。重復(fù)嘗試建立血管途徑將可能加重患者病情。其他輸液和給藥途徑如皮下、肌肉、氣管內(nèi)注射等,由于其不能輸注血制品或進(jìn)行液體復(fù)蘇,藥效和藥代動力學(xué)參數(shù)未知,不適合在院前現(xiàn)場急救中作為血管途徑使用。中心靜脈置管所需時間長,對醫(yī)療條件和醫(yī)護(hù)人員技術(shù)水平要求高,且有著較高的風(fēng)險。
1922年,Drinker等[4]最早在動物實驗中研究了骨內(nèi)輸液的可行性,他發(fā)現(xiàn)經(jīng)過注入骨髓腔的液體可進(jìn)入體內(nèi)血管循環(huán),稱骨髓可被看作“不會塌陷的血管”。在過去的幾十年中,作為一種迅速可靠的輸液方式,骨內(nèi)輸液在戰(zhàn)地醫(yī)療、兒科得到了廣泛的應(yīng)用。作為一種過渡性血管途徑,由于建立速度快,操作簡單易于掌握,成功率和輸液速度高,并發(fā)癥少,骨內(nèi)輸液技術(shù)在院前現(xiàn)場救治中發(fā)揮了重要的作用。本文主要介紹骨內(nèi)輸液技術(shù)及其特點,主流骨內(nèi)輸液設(shè)備及該技術(shù)應(yīng)用于國內(nèi)院前現(xiàn)場救治的前景。
1.1骨髓輸液的原理 骨髓腔內(nèi)含有大量的網(wǎng)狀靜脈竇,這些靜脈竇收集髓內(nèi)血液并通過中央靜脈竇、營養(yǎng)靜脈與體內(nèi)血液循環(huán)相通。網(wǎng)狀靜脈竇壁薄通透性好,在標(biāo)準(zhǔn)的灌注壓下能提供適中的輸液速度[5]。早期的調(diào)查者觀察到通過骨內(nèi)途徑注入的非血管活性示蹤劑(血液、葡萄糖、染料)在體內(nèi)產(chǎn)生與通過靜脈途徑注入相似的效果[6-8]。1990年Fiser等[9]對關(guān)于髓內(nèi)輸液的文獻(xiàn)進(jìn)行了回顧,認(rèn)為能夠經(jīng)過靜脈途徑進(jìn)入人體的物質(zhì)同樣可以通過骨內(nèi)途徑進(jìn)入人體,這些被注入骨髓的物質(zhì)可被迅速吸收進(jìn)入體內(nèi)血液循環(huán)。上述文獻(xiàn)都為骨內(nèi)輸液提供了有力的理論依據(jù)。
1.2骨內(nèi)輸液的安全性 骨內(nèi)輸液是一種較為安全的輸液方式,與之相關(guān)的并發(fā)癥有皮下滲液、骨髓炎、脂肪栓塞、局部蜂窩織炎和皮下膿腫、注射部位骨折等。皮下滲液發(fā)生率最高,這一并發(fā)癥的發(fā)生與穿刺不當(dāng)和同一部位多次穿刺密切相關(guān)[10-11]。研究還發(fā)現(xiàn),與多次穿刺相比,單次穿刺骨內(nèi)給藥測得的血漿藥物濃度較高[12]。因此應(yīng)用正確的穿刺方法做到一次穿刺成功對骨髓輸液十分重要。骨髓炎是骨髓輸液最嚴(yán)重的并發(fā)癥,但發(fā)生率較低。Rosetti等[13]對30項關(guān)于兒童和成人骨內(nèi)輸液的研究進(jìn)行了回顧,發(fā)現(xiàn)骨髓炎的發(fā)生率為0.6%,且與輸液時間過長、患者自身存在感染和輸入高張或強堿液體有關(guān)。有動物實驗報道骨內(nèi)輸液后顯微鏡下肺部脂肪栓塞的發(fā)生率為30%[14]。Orlowski等[15]在動物實驗中發(fā)現(xiàn)骨內(nèi)輸液后肺組織栓子的數(shù)量為4.48個/mm2。但隨后的血氣分析發(fā)現(xiàn),這些栓塞沒有引起相應(yīng)的臨床反應(yīng),而且骨內(nèi)輸液后引起脂肪或骨質(zhì)塊栓塞的病歷尚未見文獻(xiàn)報道。局部蜂窩織炎和皮下膿腫的發(fā)生率為0.7%,注射部位醫(yī)源性骨折十分罕見,僅有個例報道[16]。
骨內(nèi)輸液的絕對禁忌證包括: 可引起骨折風(fēng)險增加的疾病,如成骨不全、骨質(zhì)疏松等; 注射部位周圍的皮膚存在感染、熱損傷; 注射部位骨折; 注射部位24h內(nèi)經(jīng)歷過骨內(nèi)輸液。
1.3骨內(nèi)輸液的部位和效率 多年來,報道過或應(yīng)用過的骨內(nèi)輸液部位有很多,包括: 胸骨、近端和遠(yuǎn)端脛骨、遠(yuǎn)端股骨、近端肱骨、內(nèi)踝、骨盆、鎖骨、橈骨、跟骨等。動物實驗證實,骨內(nèi)輸液的速度與注入部位骨髓腔的大小有直接關(guān)系,髓腔越大輸液速度越快[17],因此理想的注射部位應(yīng)該位于較大的長骨,位置表淺,有明顯的體表標(biāo)志,容易經(jīng)皮穿刺; 另外,輸液部位要遠(yuǎn)離復(fù)蘇治療程序需要用到的重要區(qū)域。考慮到輸入液體或藥物要以最快的速度進(jìn)入血液循環(huán),輸液部位也應(yīng)靠近中心循環(huán)系統(tǒng)。
胸骨作為常用的穿刺進(jìn)針部位(圖1[18]),是最早被用作骨內(nèi)輸液的注射部位,穿刺點位于胸骨柄水平。它位置表淺,有明顯的體表標(biāo)志,容易辨別,皮質(zhì)較薄容易穿刺,髓腔內(nèi)為紅髓,血管化水平高。由于其位于胸前壁,經(jīng)胸骨輸入的液體或藥物能迅速進(jìn)入中心循環(huán)。潛在的風(fēng)險和不足是: 胸骨緊貼胸腔重要血管臟器,進(jìn)行穿刺時有可能損傷其下的重要血管臟器,但如今應(yīng)用于胸骨的骨內(nèi)輸液設(shè)備安全性很高,穿破重要血管的可能性很小; 胸骨穿刺輸液不能用于氣管插管及頸部制動的患者。Macnab等[19]報道50例最早應(yīng)用FAST1骨內(nèi)輸液系統(tǒng),經(jīng)胸骨行骨內(nèi)輸液的患者,發(fā)現(xiàn)從打開骨內(nèi)輸液器械到骨內(nèi)輸液通道建立成功所需要的時間平均為77s,重力環(huán)境下經(jīng)胸骨骨內(nèi)輸液速度可達(dá)到80ml/min,認(rèn)為經(jīng)胸骨建立骨內(nèi)血管通道安全、快速、高效。
圖1 胸骨穿刺位點
近端脛骨也是很受歡迎的骨內(nèi)輸液位點(圖2[18]),穿刺點在脛骨粗隆下方1~2cm之平坦處。早期近端脛骨只作為5歲以下兒童骨內(nèi)輸液的輸液位點,這是因為隨著年齡的增加近端脛骨的骨皮質(zhì)逐漸增厚,一般手動穿刺針很難在這一部位進(jìn)行穿刺,但隨著骨內(nèi)輸液設(shè)備的改進(jìn),這一問題得到了解決。這個穿刺點的體表標(biāo)志非常明顯,其上的軟組織很薄利于穿刺,與胸骨相比有著較大的骨髓腔。由于其位于下肢,基本不會影響到其他緊急救治措施的進(jìn)行,但意外事故造成的損傷累及下肢的可能性要大于胸骨,這些遭受下肢挫裂傷、骨折的患者將不能通過患側(cè)脛骨進(jìn)行骨內(nèi)輸液。Ong等[20]應(yīng)用電動骨內(nèi)輸液鉆(EZ-IO)骨內(nèi)輸液設(shè)備對24例進(jìn)行了經(jīng)近端脛骨的骨內(nèi)輸液,一次性穿刺成功23例,1例在第二次穿刺時成功建立骨內(nèi)輸液通道。在重力環(huán)境下人體經(jīng)近端脛骨進(jìn)行骨內(nèi)輸液的速度可達(dá)73ml/min,用加壓帶可達(dá)165ml/min。
圖2 近端脛骨穿刺點
近端肱骨、遠(yuǎn)端脛骨、骨盆、跟骨、鎖骨等主要部位作為備用輸液位點,現(xiàn)場救治時要結(jié)合患者病情靈活選擇,如遇到危重患者、重度失血性休克患者需要進(jìn)行大劑量液體復(fù)蘇時,以上骨內(nèi)輸液位點可聯(lián)合使用,加快輸液速度[21]。
包括手動穿刺針和機械穿刺針。手動穿刺針有: Jamishidi/Illinois針、Sur-Fast針、Die&man改良針,這些手動穿刺針價格較為便宜,多用于3歲以下幼兒。目前已被美國FDA批準(zhǔn)用于成人和兒童的機械穿刺針有3種: FAST1輸液器、骨注射槍(bone injection gun,BIG)和EZ-IO。這些機械骨內(nèi)輸液設(shè)備的出現(xiàn),便利了骨內(nèi)輸液途徑的建立,提高了骨內(nèi)輸液的安全性。
2.1FAST1 FAST1(圖3[22])是一種無菌、一次性,唯一被批準(zhǔn)可用于胸骨的機械骨內(nèi)輸液設(shè)備。FAST1也可用于兒童和青少年,這套骨內(nèi)輸液系統(tǒng)有專用的定位裝置用來確定穿刺位點,需要通過手動加壓將針頭插入胸骨標(biāo)記位點,其針頭底部的針床可用于控制穿刺深度。新一代的設(shè)備FASTX(圖4[22])于2010年被美國FDA批準(zhǔn),與FAST1相比,F(xiàn)ASTX使用更方便快捷,并且不再需要特殊工具來移除。
圖3 FAST1輸液器
圖4 FASTX輸液器
2.2BIG BIG是一種小型一次性自動骨內(nèi)注射器,包括成人型和兒童型(圖5[22])。它含有一個帶觸發(fā)器的彈簧加壓設(shè)備,尾部有紅色安全栓,打開安全栓,按下觸發(fā)器,彈簧可將針頭射出穿透骨皮質(zhì)。它的穿刺深度可以調(diào)節(jié),范圍在0.5~1.5cm,穿刺位點為近端脛骨和近端肱骨。成人型應(yīng)用15號針頭,兒童型適用于12歲以下兒童,應(yīng)用18號針頭。
圖5 BIG,藍(lán)色為成人型,紅色為兒童型
2.3EZ-IO EZ-IO(圖6[22])是一種帶針頭的電動骨內(nèi)輸液鉆,電鉆可重復(fù)使用,新版本EZ-IO G3(圖7[22])機身更小。這種醫(yī)用電鉆可將空心針鉆入骨內(nèi),穿刺時操作者需要注意固定穿刺位點,控制穿刺方向,以落空感作為進(jìn)入骨髓的標(biāo)志。EZ-IO的穿刺部位有近端脛骨、遠(yuǎn)端脛骨和近端肱骨。
圖6 EZ-IO
圖7 EZ-IO G3
骨內(nèi)輸液用于院前現(xiàn)場救治在美國等發(fā)達(dá)國家已經(jīng)十分普遍,骨內(nèi)輸液途徑應(yīng)用于院前現(xiàn)場救治有以下特點: (1) 快捷: 文獻(xiàn)回顧發(fā)現(xiàn),應(yīng)用FAST1建立骨內(nèi)輸液通道所需時間在67~92s[23-24],EZ-IO所需的時間更短。Frascone等[25]報道應(yīng)用EZ-IO建立骨內(nèi)輸液通道72%所需時間<60s。(2) 成功率高: 如今關(guān)于應(yīng)用機械骨內(nèi)輸液設(shè)備進(jìn)行骨內(nèi)輸液的文獻(xiàn)很多,這些文獻(xiàn)均顯示: 機械骨內(nèi)輸液設(shè)備能提供非常高的穿刺成功率。應(yīng)用EZ-IO建立骨內(nèi)通道的成功率為97.3%[26],BIG為73%~92.3%[27-29],F(xiàn)AST1為73%[30]。(3) 技術(shù)簡單易掌握: 骨內(nèi)輸液技術(shù)容易掌握,所需的訓(xùn)練時間很短,在現(xiàn)場救治環(huán)境下可保證每個醫(yī)師都能實施。一項研究顯示,經(jīng)過1h的標(biāo)準(zhǔn)訓(xùn)練,醫(yī)療人員便可以令人滿意的成功率實施骨內(nèi)輸液,這一點對于批量傷員的現(xiàn)場救治十分重要。
在地震、火災(zāi)、重大交通事故等災(zāi)害中,嚴(yán)重?zé)齻?、大出血、饑餓、脫水、疲勞和精神創(chuàng)傷的患者數(shù)量眾多,并且絕大多數(shù)需要建立血管通道進(jìn)行補液和給藥。災(zāi)害發(fā)生后,早期的現(xiàn)場救治對傷員影響巨大,及時有效的現(xiàn)場救治可挽救很多人性命。但惡劣的災(zāi)害現(xiàn)場環(huán)境,數(shù)量巨大的傷員,嚴(yán)重失衡的醫(yī)患比例,匱乏的醫(yī)療條件往往使得現(xiàn)場救治工作的實施異常困難。骨內(nèi)輸液途徑因其具有方便快捷、安全可靠、可迅速掌握等特點,在外周靜脈途徑實施困難時將變得非常實用,可起到挽救大批傷員的作用。相比之下,國內(nèi)對于骨內(nèi)輸液的研究只局限于兒科領(lǐng)域,骨內(nèi)輸液在成人院前現(xiàn)場急救領(lǐng)域的研究仍為空白。國內(nèi)目前尚無可以生產(chǎn)骨內(nèi)輸液設(shè)備的廠家,骨內(nèi)輸液設(shè)備的獲得只能靠進(jìn)口,因此對這一領(lǐng)域的深入研究將能提高現(xiàn)場救治水平,從而挽救更多人的生命。
參考文獻(xiàn):
[1] Lewis FR.Prehospital intravenous fluid therapy: physiologic computer modelling[J].Surg Anesthesiol,1987,31(4):218.
[2] Kanter RK,Zimmerman JJ,Strauss RH,et al.Pediatric emergency intravenous access: evaluation of a protocol[J].Arch Pediatrics & Adolescent Med,1986,140(2):132.
[3] Rossetti V,Thompson BM,Aprahamian C,et al.Difficulty and delay in intravascular access in pediatric arrests[J].Ann Emerg Med,1984,13(5):406.
[4] Drinker CK,Drinker KR,Lund CC.The circulation in the mammalian bone marrow[J].Am J Physiol,1922,62(1):1-92.
[5] Kruse JA,Vyskocil JJ,Haupt MT.Intraosseous infusions: a flexible option for the adult or child with delayed,difficult,or impossible conventional vascular access[J].Crit Care Med,1994,22(5):728-729.
[6] Papper EM.The bone marrow route for injecting fluids and drugs into the general circulation[J].Anesthesiology,1942,3(3):307-313.
[7] Tocantins LM.Rapid absorption of substances injected into the bone marrow//Proceedings of the Society for Experimental Biology and Medicine.Society for Experimental Biology and Medicine(New York,NY)[C].Royal Society of Medicine,1940,45(1):292-296.
[8] Tocanttns LM,O’neill JF.Infusion of blood and other fluids into the circulation via the bone marrow//Proceedings of the Society for Experimental Biology and Medicine.Society for Experimental Biology and Medicine(New York,NY)[J].Royal Society of Medicine,1940,45(3):782-783.
[9] Fiser DH.Intraosseous infusion[J].N Engl J Med,1990,322(22):1579-1581.
[10] Günal I,K?se N,Gürer D.Compartment syndrome after intraosseous infusion: an experimental study in dogs[J].J Pediatric Surg,1996,31(11):1491-1493.
[11] LaSpada J,Kissoon N,Melker R,et al.Extravasation rates and complications of intraosseous needles during gravity and pressure infusion[J].Crit Care Med,1995,23(12):2023-2028.
[12] Brickman K,Rega P,Choo M,et al.Comparison of serum phenobarbital levels after single versus multiple attempts at intraosseous infusion[J].Ann Emerg Med,1990,19(1):31-33.
[13] Rosetti VA,Thompson BM,Miller J,et al.Intraosseous infusion: an alternative route of pediatric intravascular access[J].Ann Emerg Med,1985,14(9):885-888.
[14] Hasan MY,Kissoon N,Khan TM,et al.Intraosseous infusion and pulmonary fat embolism[J].Pediatric Crit Care Med,2001,2(2):133-138.
[15] Orlowski JP,Julius CJ,Petras RE,et al.The safety of intraosseous infusions: risks of fat and bone marrow emboli to the lungs[J].Ann Emerg Med,1989,18(10):1062-1067.
[16] Bowley DMG,Loveland J,Pitcher GJ.Tibial fracture as a complication of intraosseous infusion during pediatric resuscitation[J].J Trauma Acute Care Surg,2003,55(4):786.
[17] Schoffstall JM,Spivey WH,Lathers CM,et al.Comparison of intraosseous infusion in large and small swine[J].Ann Emerg Med,1987,(16):511.
[18] Day MW.Intraosseous devices for intravascular access in adult trauma patients[J].Criti Care Nurse,2011,31(2):76-90.
[19] Macnab A,Christenson J,Findlay J,et al.A new system for sternal intraosseous infusion in adults[J].Prehosp Emerg Care,2000,4(2):173-177.
[20] Ong MEH,Chan YH,Oh JJ,et al.An observational,prospective study comparing tibial and humeral intraosseous access using the EZ-IO[J].Am J Emerg Med,2009,27(1):8-15.
[21] Sarkar D,Philbeck T.The use of multiple intraosseous catheters in combat casualty resuscitation[J].Mili Med,2009,174(2):106-108.
[22] Weiser G,Hoffmann Y,Galbraith R,et al.Current advances in intraosseous infusion: a systematic review[J].Resuscitation,2012,83(1):20-26.
[23] Byars DV,Tsuchitani SN,Erwin E,et al.Evaluation of success rate and access time for an adult sternal intraosseous device deployed in the prehospital setting[J].Prehosp Disaster Med,2011,26(2):127-129.
[24] Findlay J,Johnson DL,Macnab AJ,et al.Paramedic evaluation of adult intraosseous infusion system[J].Prehosp Disaster Med,2006,21(5):329.
[25] Frascone RJ,Jensen J,Wewerka SS,et al.Use of the pediatric EZ-IO needle by emergency medical services providers[J].Pediatric Emerg Care,2009,25(5):329-332.
[26] Levitan RM,Bortle CD,Snyder TA,et al.Use of a battery-operated needle driver for intraosseous access by novice users: skill acquisition with cadavers[J].Ann Emerg Med,2009,54(5):692-694.
[27] Gerritse BM,Scheffer GJ,Jos MT.Prehospital intraosseus access with the bone injection gun by a helicopter-transported emergency medical team[J].J Trauma Acute Care Surg,2009,66(6):1739-1741.
[28] Schwartz D,Amir L,Dichter R,et al.The use of a powered device for intraosseous drug and fluid administration in a national EMS: a 4-year experience[J].J Trauma Acute Care Surg,2008,64(3):650-655.
[29] Hubble MW,Trigg DC.Training prehospital personnel in saphenous vein cutdown and adult intraosseous access techniques[J].Prehosp Emerg Care,2001,5(2):181-189.
[30] Anderson TE,Arthur K,Kleinman M,et al.Intraosseous infusion: success of a standardized regional training program for prehospital advanced life support providers[J].Ann Emerg Med,1994,23(1): 52-55.